JP2016081864A - Power storage module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the assembly of a power storage module having a gas exhaust structure and obtain an appropriate sealing performance.SOLUTION: A power storage module according to the invention comprises: a plurality of power storage elements; a holder having a plurality of openings into which power storage elements are respectively inserted, and holding one end of each of the power storage elements extending in a predetermined direction; a cover member for defining an exhaust space for gas generated in each power storage element between the holder and it; and a seal member for sealing the exhaust space. The cover member is provided on the second surface side of the holder opposite the first surface side thereof, which faces the exhaust space in a direction in which the cover member is pressed by the pressure of gas. The cover member has a folding part that restricts its movement in a direction in which the cover member is pressed. The seal member is provided between the folding part and the second surface so as to surround the periphery of the plurality of power storage elements. When gas is expelled into the exhaust space, the seal member is compressed in the same direction as the direction in which it is pressed by the folding part.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、蓄電素子からのガスを排出させる構造を備えた蓄電モジュールに関する。   The present invention relates to a power storage module having a structure for discharging gas from a power storage element.

特許文献1には、円筒型の電池セルを複数備え、各電池セルから排出されるガスの排出構造を有する電池モジュールが開示されている。電池セルのガス排出弁側に設けられるエンドカバーは、凹状に形成され、各電池セルが固定されるバスバープレートにシール部材を介して固定される。   Patent Document 1 discloses a battery module having a plurality of cylindrical battery cells and having a structure for discharging gas discharged from each battery cell. The end cover provided on the gas discharge valve side of the battery cell is formed in a concave shape, and is fixed to a bus bar plate to which each battery cell is fixed via a seal member.

特開2009−164085号公報JP 2009-164085 A

電池異常に伴って電池セルから排出されるガスは、高温・高圧であるため、特許文献1のように、排出スペースからのガス漏れ防止用にシール部材が設けられている。このとき、排出スペース内に排出される高温・高圧のガスに対して必要なシール性能を得るためには、シール部材を圧縮するにように高い組み付け荷重(圧縮力)をかけて、エンドカバーをバスバーに固定する必要がある。   Since the gas discharged from the battery cell due to the battery abnormality is high temperature and high pressure, a seal member is provided for preventing gas leakage from the discharge space as in Patent Document 1. At this time, in order to obtain the required sealing performance for the high-temperature and high-pressure gas discharged into the discharge space, a high assembly load (compression force) is applied so as to compress the seal member, and the end cover is Must be fixed to the bus bar.

しかしながら、荷重をかけながらエンドカバーを組み付ける作業は、作業性が悪く、組み付け作業のコスト高を招くおそれがある。また、シール部材に対して常に組み付け荷重が加わった状態となるため、時間経過に伴いシール部材が一部塑性変形してしまい、電池セルからのガスの排出時に、必要なシール性能を得られないおそれがある。   However, the work of assembling the end cover while applying a load is inferior in workability, and may increase the cost of the assembling work. Further, since the assembly load is always applied to the seal member, the seal member is partially plastically deformed over time, and the required sealing performance cannot be obtained when the gas is discharged from the battery cell. There is a fear.

そこで、本発明の目的は、ガスの排出構造を有する蓄電モジュールにおいて、蓄電モジュールの組み付け作業の簡素化を図りつつ、蓄電素子からのガスの排出時に排出スペースに対する適切なシール性能を発揮させることができる蓄電モジュールを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an appropriate sealing performance for a discharge space when discharging gas from a power storage element while simplifying the assembly work of the power storage module in a power storage module having a gas discharge structure. An object of the present invention is to provide a storage module that can be used.

本発明である蓄電モジュールは、所定方向に延びて、所定方向と直交する平面内で並んで配置された複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子それぞれが挿入される複数の開口部を有し、所定方向における各蓄電素子の一端を保持するホルダと、ホルダとの間に、複数の開口部から露出する蓄電素子の一端側に設けられた排出弁から排出される蓄電素子内で発生したガスの排出スペースを形成するためのカバー部材と、排出スペースをシールするためのシール部材と、を有する。カバー部材は、当該カバー部材が排出スペース内に排出されたガスの圧力によって押圧される方向において排出スペースに面するホルダの第1面と対向する第2面側に設けられ、押圧される方向への移動を規制する折り返し部を備え、シール部材は、複数の蓄電素子の周囲を取り囲むように折り返し部と第2面との間に設けられ、排出スペースにガスが排出されたときに、折り返し部によって押圧される方向と同じ方向に圧縮される。   The power storage module according to the present invention has a plurality of power storage elements extending in a predetermined direction and arranged side by side in a plane orthogonal to the predetermined direction, and a plurality of openings into which the plurality of power storage elements are respectively inserted. A holder for holding one end of each power storage element in a predetermined direction, and a gas generated in the power storage element discharged from a discharge valve provided on one end side of the power storage element exposed from the plurality of openings between the holders A cover member for forming the discharge space; and a seal member for sealing the discharge space. The cover member is provided on the second surface side facing the first surface of the holder facing the discharge space in the direction in which the cover member is pressed by the pressure of the gas discharged into the discharge space, and in the direction in which the cover member is pressed. And a seal member is provided between the folded portion and the second surface so as to surround the periphery of the plurality of power storage elements, and when the gas is discharged into the discharge space, the folded portion Compressed in the same direction as the direction pressed by.

本発明によれば、カバー部材は、ガスの圧力によって押圧される方向への移動が規制されつつ、折り返し部によって押圧される方向と同じ方向にシール部材が圧縮されるように、ホルダに取り付けられる。したがって、蓄電素子からガスが排出されていない状態(ガスの圧力によって押圧されていない状態)において、排出スペースからのガス漏れ防止に必要なシール性能を得るための圧縮力をシール部材に加えていなくても、蓄電素子からガスが排出されている状態(ガスの圧力によって押圧されている状態)になると、折り返し部がシール部材に圧縮力をかけてガス漏れ防止に必要なシール性能が確保される。   According to the present invention, the cover member is attached to the holder so that the seal member is compressed in the same direction as the direction pressed by the folded portion while the movement in the direction pressed by the gas pressure is restricted. . Therefore, in a state where the gas is not discharged from the power storage element (a state where the gas is not pressed by the gas pressure), a compressive force for obtaining a sealing performance necessary for preventing gas leakage from the discharge space is not applied to the seal member. However, when the gas is discharged from the power storage element (a state where the gas is pressed by the pressure of the gas), the folded portion applies a compressive force to the seal member to ensure the sealing performance necessary for preventing gas leakage. .

したがって、ガスの排出構造を有する蓄電モジュールの組み付け作業の簡素化を図ることができるとともに、蓄電素子からのガスの排出時に排出スペースに対する適切なシール性能を発揮させることができる。   Therefore, it is possible to simplify the assembling operation of the power storage module having the gas discharge structure, and it is possible to exert an appropriate sealing performance for the discharge space when the gas is discharged from the power storage element.

実施例1の電池モジュールの上面図である。3 is a top view of the battery module of Example 1. FIG. 図1のY1−Y1断面図である。It is Y1-Y1 sectional drawing of FIG. 図1のX1−X1断面図である。It is X1-X1 sectional drawing of FIG.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

(実施例1)
実施例1である電池モジュール(本発明の蓄電モジュールに相当する)について説明する。図1は、電池モジュールの上面図である。図2は、図1に示すY1−Y1断面図である。図3は、図1に示すX1−X1断面図である。図1から図3において、X軸、Y軸およびZ軸は、互いに直交する軸である。本実施例では、鉛直方向に延びる軸をZ軸としている。本実施例の電池モジュール1は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両に搭載することができ、走行用モータに電力を供給する電源装置として使用される。
Example 1
A battery module (corresponding to the power storage module of the present invention) that is Example 1 will be described. FIG. 1 is a top view of the battery module. 2 is a cross-sectional view taken along line Y1-Y1 shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line X1-X1 shown in FIG. 1 to 3, the X axis, the Y axis, and the Z axis are axes orthogonal to each other. In this embodiment, the axis extending in the vertical direction is the Z axis. The battery module 1 of the present embodiment can be mounted on, for example, a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, and is used as a power supply device that supplies power to a traveling motor.

電池モジュール1は、複数の単電池(本発明の蓄電素子に相当する)10と、ホルダ20と、モジュールケース30と、カバー部材40と、を有する。電池モジュール1を構成する単電池10の数は、適宜設定することができる。単電池10としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることができる。   The battery module 1 includes a plurality of single cells (corresponding to a power storage element of the present invention) 10, a holder 20, a module case 30, and a cover member 40. The number of the single cells 10 constituting the battery module 1 can be set as appropriate. As the unit cell 10, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used. An electric double layer capacitor can be used instead of the secondary battery.

単電池10は、いわゆる円筒型電池である。円筒型電池とは、円筒形状の電池ケースと、この電池ケースに収容された発電要素とを有する電池である。電池ケースの内部は、密閉状態となっている。発電要素とは、充放電を行う要素である。発電要素は、正極板と、負極板と、正極板および負極板の間に配置されたセパレータとを有する。発電要素の構成は公知であるため、詳細な説明は省略する。   The unit cell 10 is a so-called cylindrical battery. A cylindrical battery is a battery having a cylindrical battery case and a power generation element accommodated in the battery case. The inside of the battery case is sealed. The power generation element is an element that performs charging and discharging. The power generation element includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate. Since the configuration of the power generation element is known, detailed description thereof is omitted.

複数の単電池10は、X−Y平面内において並んでいる。各単電池10は、Z方向に延びている。X−Y平面における単電池10の断面は、円形に形成されている。例えば、X方向を第1の配列方向として複数の単電池10を並べ、かつY方向を第2の配列方向として、第1の配列方向に並べられた複数の単電池10を複数段並べて、電池モジュールを形成することができる。Y方向に配列される各単電池10は、X方向にずれている。   The plurality of single cells 10 are arranged in the XY plane. Each unit cell 10 extends in the Z direction. The cross section of the unit cell 10 in the XY plane is formed in a circular shape. For example, a plurality of unit cells 10 are arranged with the X direction as the first arrangement direction, and a plurality of unit cells 10 arranged in the first arrangement direction are arranged with the Y direction as the second arrangement direction. Modules can be formed. The individual cells 10 arranged in the Y direction are displaced in the X direction.

ホルダ20は、各単電池10の一部を保持する。ホルダ20は、単電池10の外形に沿った開口部21を有しており、開口部21に単電池10が挿入されている。図2に示すように、各単電池10の下端面12は、ホルダ20の下端面22に沿って配置されている。開口部21の数は、電池モジュール1を構成する単電池10の数と等しい。ホルダ20は、アルミニウム金属などの金属材料で構成することができる。   The holder 20 holds a part of each unit cell 10. The holder 20 has an opening 21 along the outer shape of the unit cell 10, and the unit cell 10 is inserted into the opening 21. As shown in FIG. 2, the lower end surface 12 of each unit cell 10 is disposed along the lower end surface 22 of the holder 20. The number of openings 21 is equal to the number of unit cells 10 constituting the battery module 1. The holder 20 can be made of a metal material such as aluminum metal.

単電池10と開口部21とは、絶縁されている。具体的には、絶縁材料で形成された層を単電池10の外面に形成することにより、単電池10およびホルダ20の間の絶縁性を確保することができる。また、単電池10および開口部21の間に、絶縁性材料の充填剤を設けることで、単電池10およびホルダ20の間の絶縁性を確保することができる。   The unit cell 10 and the opening 21 are insulated. Specifically, by forming a layer formed of an insulating material on the outer surface of the unit cell 10, insulation between the unit cell 10 and the holder 20 can be ensured. Further, by providing a filler of an insulating material between the unit cell 10 and the opening 21, insulation between the unit cell 10 and the holder 20 can be ensured.

なお、本実施例では、単電池10毎に開口部21を形成しているが、これに限るものではない。すなわち、ホルダ20を用いて、電池モジュール1を構成する、すべての単電池10を保持することができればよい。例えば、1つの開口部21に複数の単電池10を挿入することにより、これらの単電池10を保持することができる。   In addition, in the present Example, although the opening part 21 is formed for every single cell 10, it is not restricted to this. That is, it is only necessary that the holder 20 can be used to hold all the unit cells 10 constituting the battery module 1. For example, these single cells 10 can be held by inserting a plurality of single cells 10 into one opening 21.

単電池10の長手方向(Z方向)における両端面(上端面11および下端面12)は、正極端子および負極端子として用いられる。すなわち、長手方向一方の端面を正極端子として用い、他方の端面を負極端子として用いることができる。ここでいう正極端子および負極端子とは、後述するバスバーと接続される部分(単電池10の一部)である。図2に示す構造において、正極端子および負極端子の向きは、適宜設定することができる。   Both end surfaces (upper end surface 11 and lower end surface 12) in the longitudinal direction (Z direction) of the unit cell 10 are used as a positive electrode terminal and a negative electrode terminal. That is, one end surface in the longitudinal direction can be used as a positive electrode terminal, and the other end surface can be used as a negative electrode terminal. Here, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are portions (a part of the unit cell 10) connected to a bus bar described later. In the structure shown in FIG. 2, the directions of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal can be set as appropriate.

単電池10は、図2に示すように、ホルダ20の上端面23側がモジュールケース30によって覆われている。モジュールケース30の下端が、ホルダ20の上端面23に接触するように、ホルダ20にモジュールケース30を固定することができる。   As shown in FIG. 2, the unit cell 10 has the upper end surface 23 side of the holder 20 covered with a module case 30. The module case 30 can be fixed to the holder 20 so that the lower end of the module case 30 is in contact with the upper end surface 23 of the holder 20.

ホルダ20およびモジュールケース30によって囲まれたスペースは、単電池10の温度調節に用いられる熱交換媒体の移動経路となる。例えば、モジュールケース30のX方向の沿った側面の両方に、モジュールケース30内部と挿通する不図示のスリットを複数設けることができる。空気などの熱交換媒体をモジュールケース30に対してY方向に流すことで、モジュールケース30の片側側面から内部に熱交換媒体が流入し、他方側の側面からモジュールケース30外に排出される。なお、熱交換媒体としては、気体(空気など)や液体を用いることができる。   A space surrounded by the holder 20 and the module case 30 becomes a moving path of a heat exchange medium used for temperature adjustment of the unit cell 10. For example, a plurality of slits (not shown) that pass through the inside of the module case 30 can be provided on both side surfaces along the X direction of the module case 30. By flowing a heat exchange medium such as air in the Y direction with respect to the module case 30, the heat exchange medium flows into the inside from one side surface of the module case 30 and is discharged out of the module case 30 from the other side surface. A gas (such as air) or a liquid can be used as the heat exchange medium.

カバー部材40は、ホルダ20の下端面22全体を覆うように、電池モジュール1の底部側に設けられる。カバー部材40は、ホルダ20との間に、複数の各開口部21から露出する単電池10の下端面12に設けられた弁13から排出される単電池10内で発生したガスの排出スペースSを形成する。ホルダ20およびカバー部材40によって囲まれた排出スペースSは、単電池10から排出されるガスの移動経路となる。   The cover member 40 is provided on the bottom side of the battery module 1 so as to cover the entire lower end surface 22 of the holder 20. Between the cover member 40 and the holder 20, a discharge space S for gas generated in the unit cell 10 discharged from the valve 13 provided on the lower end surface 12 of the unit cell 10 exposed from the plurality of openings 21. Form. The discharge space S surrounded by the holder 20 and the cover member 40 serves as a movement path for the gas discharged from the unit cell 10.

カバー部材40には、排出スペースSと電池モジュール1の外部とを連通させる排出口44が設けられている。排出口44を通じて、排出スペースS内から電池モジュール1の外部にガスが排出される。排出口44には、車外と連通する排出ホースなどを取り付けることができる。   The cover member 40 is provided with a discharge port 44 that allows the discharge space S to communicate with the outside of the battery module 1. Gas is discharged from the discharge space S to the outside of the battery module 1 through the discharge port 44. A discharge hose that communicates with the outside of the vehicle can be attached to the discharge port 44.

カバー部材40は、図2及び図3に示すように、ホルダ20によって複数の単電池10が保持されたZ方向一端側(ホルダ20の下端面22)に配置され、ホルダ20の下端面22の下方から取り付けられる。カバー部材40は、排出スペースSを形成するようにZ方向に凹状となっている。カバー部材40は、例えば、放熱性の高い金属材で構成することができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the cover member 40 is disposed on one end side in the Z direction (the lower end surface 22 of the holder 20) where the plurality of single cells 10 are held by the holder 20. Mounted from below. The cover member 40 is concave in the Z direction so as to form the discharge space S. The cover member 40 can be made of, for example, a metal material with high heat dissipation.

カバー部材40は、ホルダ20の下端面22において、各開口部21から露出する複数の単電池10の下端面12と対向する蓋部41と、X−Y平面に延びる蓋部41の周縁に設けられ、Z方向に突出した側壁部42と、側壁部42からX−Y平面において内側に延設された折り返し部43と、を含んで構成されている。なお、上述した排出口44が、蓋部41に設けられている態様を一例に示しているが、側壁部42などに設けることも可能である。   The cover member 40 is provided on the lower end surface 22 of the holder 20 on the periphery of the lid portion 41 facing the lower end surfaces 12 of the plurality of single cells 10 exposed from the openings 21 and the lid portion 41 extending in the XY plane. And includes a side wall portion 42 protruding in the Z direction and a folded portion 43 extending inward from the side wall portion 42 in the XY plane. In addition, although the discharge port 44 mentioned above has shown in the example the aspect provided in the cover part 41, it is also possible to provide in the side wall part 42 grade | etc.,.

ホルダ20は、X−Y平面に延びる周縁に、カバー部材40の折り返し部43が係止される係止部24が設けられている。係止部24は、ホルダ20の周縁において、上端面23よりも下端面22側に位置する係止面24aを有する段差部である。   The holder 20 is provided with a locking portion 24 that locks the folded portion 43 of the cover member 40 on the periphery extending in the XY plane. The locking portion 24 is a stepped portion having a locking surface 24 a located on the lower end surface 22 side of the upper end surface 23 at the periphery of the holder 20.

係止面24aの上方には、カバー部材40の折り返し部43が配置される。側壁部42は、カバー部材40の周縁からホルダ20のX方向端部の外側を通り、係止面24aまで上方に延びている。そして、折り返し部43は、Z方向に延びる側壁部42が下端面22と対向する係止面24aに沿って、ホルダ20のX方向端部の外側から内側に折り返されることで、形成することができる。   A folded portion 43 of the cover member 40 is disposed above the locking surface 24a. The side wall portion 42 extends upward from the periphery of the cover member 40 to the locking surface 24a through the outside of the end portion in the X direction of the holder 20. The folded portion 43 can be formed by folding the side wall portion 42 extending in the Z direction from the outside to the inside of the X direction end portion of the holder 20 along the locking surface 24 a facing the lower end surface 22. it can.

折り返し部43は、ホルダ20の上端面23側において、係止面24aと略平行に配置され、かつ係止面24aの上方に位置する。したがって、図2に示すように、カバー部材40は、係止部24にぶら下がるように取り付けられ、折り返し部43が係止面24aに近づく方向への移動が規制される。   The folded portion 43 is disposed substantially parallel to the locking surface 24a on the upper end surface 23 side of the holder 20, and is located above the locking surface 24a. Therefore, as shown in FIG. 2, the cover member 40 is attached so as to hang from the locking portion 24, and movement of the folded portion 43 in a direction approaching the locking surface 24 a is restricted.

折り返し部43の内面と係止面24aとの間には、シール部材60が設けられている。本実施例では、カバー部材40によって形成されるホルダ20の下端面22側の排出スペースSに対し、Z方向に対向するホルダ20の上端面23側に、当該排出スペースSのシール部が形成されるように、カバー部材40がホルダ20に取り付けられている。   A seal member 60 is provided between the inner surface of the folded portion 43 and the locking surface 24a. In the present embodiment, the discharge space S on the lower end surface 22 side of the holder 20 formed by the cover member 40 is formed on the upper end surface 23 side of the holder 20 facing in the Z direction. Thus, the cover member 40 is attached to the holder 20.

ここで、図3に示すように、開口部21から露出する単電池10の下端面12には、バスバー51が固定されている。単電池10の上端面11には、バスバー52が固定されている。端面11,12に対するバスバー51,52の固定方法としては、例えば、溶接を用いることができる。   Here, as shown in FIG. 3, a bus bar 51 is fixed to the lower end surface 12 of the unit cell 10 exposed from the opening 21. A bus bar 52 is fixed to the upper end surface 11 of the unit cell 10. As a method of fixing the bus bars 51 and 52 to the end surfaces 11 and 12, for example, welding can be used.

バスバー51,52は、例えば、X−Y平面に延びる板状部材であり、複数の単電池10の配列位置それぞれに対応した複数の接続タブを備えている。バスバー51の各接続タブと単電池10の下端面12(負極端子)とを接続し、バスバー52の各接続タブと上端面11(正極端子)とを接続することで、電池モジュール1に含まれる複数の単電池10を直列又は並列に接続することができる。   The bus bars 51 and 52 are, for example, plate-like members extending in the XY plane, and include a plurality of connection tabs corresponding to the arrangement positions of the plurality of single cells 10. It is included in the battery module 1 by connecting each connection tab of the bus bar 51 and the lower end surface 12 (negative electrode terminal) of the unit cell 10 and connecting each connection tab of the bus bar 52 and the upper end surface 11 (positive electrode terminal). A plurality of single cells 10 can be connected in series or in parallel.

単電池10の下端面12には、弁13が設けられている。弁13は、単電池10(電池ケース)の内部で発生したガスを、単電池10の外部(排出スペースS)に排出させる。単電池10(発電要素)の過充電などによって、単電池10(電池ケース)の内部にガスが溜まることがある。電池ケースは密閉状態であるため、ガスの発生に伴って、単電池10(発電要素を収容する外装缶ケース)の内部における圧力(内圧)が上昇する。   A valve 13 is provided on the lower end surface 12 of the unit cell 10. The valve 13 discharges the gas generated inside the cell 10 (battery case) to the outside (discharge space S) of the cell 10. Due to overcharging of the unit cell 10 (power generation element) or the like, gas may accumulate inside the unit cell 10 (battery case). Since the battery case is in a sealed state, the pressure (internal pressure) inside the unit cell 10 (the outer can case that houses the power generation element) increases with the generation of gas.

単電池10の内圧が上昇して、弁13の作動圧に到達すると、弁13は、閉じ状態から開き状態に変化する。これにより、単電池10の内部に存在するガスは、弁13を通過して、単電池10の外部に排出される。弁13の構造としては、公知の構造を適宜採用することができる。例えば、単電池10の内圧の上昇に応じて、弁13を破断又は変形させることにより、弁13を閉じ状態から開き状態に変化させることができる。   When the internal pressure of the unit cell 10 rises and reaches the operating pressure of the valve 13, the valve 13 changes from the closed state to the open state. Thereby, the gas existing inside the unit cell 10 passes through the valve 13 and is discharged to the outside of the unit cell 10. As the structure of the valve 13, a known structure can be adopted as appropriate. For example, the valve 13 can be changed from a closed state to an open state by breaking or deforming the valve 13 in accordance with an increase in the internal pressure of the unit cell 10.

次に、本実施例のガスの排出スペースSのシール構造について詳細に説明する。図3に示すように、弁13から排出されるガスは、単電池10の下端面12から排出スペースS内に吹き出される。このとき、排出スペースS内に吹き出されるガスは、その圧力で弁13と対向するカバー部材40の蓋部41をZ方向下方に押す。このため、蓋部41は、点線で示すように、ガスの圧力によってホルダ20の下端面22から離れる方向に押圧されることになる。   Next, the seal structure of the gas discharge space S of the present embodiment will be described in detail. As shown in FIG. 3, the gas discharged from the valve 13 is blown into the discharge space S from the lower end surface 12 of the unit cell 10. At this time, the gas blown into the discharge space S pushes the lid portion 41 of the cover member 40 facing the valve 13 downward in the Z direction with the pressure. For this reason, the cover part 41 is pressed in the direction away from the lower end surface 22 of the holder 20 by the pressure of gas, as shown with a dotted line.

従来は、排出スペースSのシール部が、ホルダ20の下端面22側に設けられていた。例えば、下端面22と蓋部41との間にシール部材が設けられていた。したがって、必要なシール性能を発揮させるためにシール部に加えなければならない荷重と、ガスによって蓋部41が押圧される方向とがZ方向において逆となる。このため、ガスによって蓋部41が押圧される方向に対し、シール部に逆向きの組み付け荷重をかけてカバー部材40をホルダ20に取り付ける必要があった。   Conventionally, the seal portion of the discharge space S is provided on the lower end surface 22 side of the holder 20. For example, a sealing member is provided between the lower end surface 22 and the lid portion 41. Therefore, the load that must be applied to the seal portion in order to exhibit the necessary sealing performance and the direction in which the lid portion 41 is pressed by the gas are reversed in the Z direction. For this reason, it is necessary to attach the cover member 40 to the holder 20 by applying a reverse assembly load to the seal portion with respect to the direction in which the lid portion 41 is pressed by the gas.

荷重をかけながらカバー部材40をホルダ20に組み付ける作業は、容易ではなく、作業性が悪い。また、必要なシール機能を確保するために、シール部に対して常に組み付け荷重を加えた状態としなければならないため、時間経過に伴いシール部が一部塑性変形してしまい、単電池10からのガスの排出時に、必要なシール性能を得られないおそれがあった。   The operation of assembling the cover member 40 to the holder 20 while applying a load is not easy and the workability is poor. Moreover, in order to ensure a necessary sealing function, since the assembly load must always be applied to the seal portion, the seal portion is partially plastically deformed over time, and the cell 10 When the gas was discharged, there was a possibility that the required sealing performance could not be obtained.

そこで、本実施例のカバー部材40は、排出スペースS内に排出されたガスの圧力によってカバー部材40が押圧される方向において排出スペースSに面するホルダ20の下端面22(第1面に相当する)と対向する上端面23側の係止面24a(第2面に相当する)側に設けられ、押圧される方向への移動を規制する折り返し部43を備えている。   Therefore, the cover member 40 of this embodiment corresponds to the lower end surface 22 (first surface) of the holder 20 facing the discharge space S in the direction in which the cover member 40 is pressed by the pressure of the gas discharged into the discharge space S. Provided on the side of the locking surface 24a (corresponding to the second surface) on the upper end surface 23 side opposite to the upper end surface 23, and is provided with a folded portion 43 that restricts movement in the pressed direction.

折り返し部43及び係止面24aは、ホルダ20の上端面23の周縁に設けられ(図1参照)、シール部材60が、複数の単電池10の周囲を取り囲むように折り返し部43と係止面24aとの間に設けられる。排出スペースSにガスが排出されたときに、折り返し部43が係止面24aとの距離を縮めるように、カバー部材40(蓋部41)が押圧される方向と同じ方向にシール部材60を圧縮する。   The folded portion 43 and the locking surface 24a are provided on the periphery of the upper end surface 23 of the holder 20 (see FIG. 1), and the folded portion 43 and the locking surface so that the seal member 60 surrounds the plurality of unit cells 10. 24a. When the gas is discharged into the discharge space S, the seal member 60 is compressed in the same direction as the direction in which the cover member 40 (lid portion 41) is pressed so that the folded portion 43 shortens the distance from the locking surface 24a. To do.

このように本実施例では、カバー部材40が、ガスの圧力によって押圧される方向への移動が規制されつつ、単電池10からのガスの排出時に、折り返し部43によって押圧される方向と同じ方向にシール部材60が圧縮されるように、ホルダ20に取り付けられる。このため、単電池10からガスが排出されていない状態(ガスの圧力によって押圧されていない状態)において、排出スペースSからのガス漏れ防止に必要なシール性能を得るための圧縮力をシール部材60に加えていなくても、単電池10からガスが排出されている状態(ガスの圧力によって押圧されている状態)になると、折り返し部43がシール部材60に圧縮力をかけてガス漏れ防止に必要なシール性能を発揮させるようにすることができる。   As described above, in this embodiment, the movement of the cover member 40 in the direction pressed by the gas pressure is restricted, and the same direction as the direction pressed by the folded portion 43 when the gas is discharged from the unit cell 10. The seal member 60 is attached to the holder 20 so as to be compressed. For this reason, in a state where the gas is not discharged from the unit cell 10 (a state where the gas is not pressed by the gas pressure), a compression force for obtaining a sealing performance necessary for preventing gas leakage from the discharge space S is applied to the seal member 60. Even if not, when the gas is discharged from the unit cell 10 (a state where the gas is pressed by the gas pressure), the folded portion 43 applies a compressive force to the seal member 60 and is necessary for preventing gas leakage. It can be made to exhibit a sufficient sealing performance.

シール部材60は、図3に示すように、カバー部材40の折り返し部43の内側と、上端面23側の係止面24aとの間に設けることができる。点線で示すように、ガスの圧力によってホルダ20の下端面22から離れる方向に蓋部41が押圧されると、折り返し部43が係止面24aに近づく。このとき、シール部材60は、折り返し部43によって、ガスの圧力によって蓋部41が押圧される方向(白抜き矢印)と同じ方向(矢印P)に荷重がかかり、排出スペースS内に排出されたガスの圧力によってシール性能を発揮し、単電池10から排出スペースSに排出されたガスが、排出スペースSから漏れ出ることを防止することができる。   As shown in FIG. 3, the seal member 60 can be provided between the inside of the folded portion 43 of the cover member 40 and the locking surface 24 a on the upper end surface 23 side. As indicated by the dotted line, when the lid portion 41 is pressed in a direction away from the lower end surface 22 of the holder 20 due to the gas pressure, the folded portion 43 approaches the locking surface 24a. At this time, the sealing member 60 is loaded by the folded portion 43 in the same direction (arrow P) as the direction in which the lid portion 41 is pressed by the gas pressure (open arrow), and is discharged into the discharge space S. The sealing performance is exhibited by the pressure of the gas, and the gas discharged from the single cell 10 into the discharge space S can be prevented from leaking out of the discharge space S.

ガスは、高温・高圧で排出スペースS内に吹き出されるため、蓋部41の排出口44からガスが排出されるまでの間、折り返し部43は、シール部材60を押圧し、シール部材60による必要なシール機能が発揮される。ガスが排出口44から電池モジュール1の外部に排出された後は、折り返し部43が係止面24aに近づく力、言い換えれば、排出スペースSを広げようとする力が加わらなくなるので、ガス漏れ防止のためのシール機能は解除される。ガスの圧力によって蓋部41が押圧されていない状態では、シール部材60に、シール性能確保のために圧縮力が加わらない状態となる。   Since the gas is blown into the discharge space S at a high temperature and a high pressure, the folded portion 43 presses the seal member 60 until the gas is discharged from the discharge port 44 of the lid portion 41, and the seal member 60 Necessary sealing function is demonstrated. After the gas is discharged from the discharge port 44 to the outside of the battery module 1, the force that the folded portion 43 approaches the locking surface 24 a, in other words, the force that tries to widen the discharge space S is not applied. The sealing function for is released. In a state where the lid portion 41 is not pressed by the gas pressure, the compression force is not applied to the seal member 60 in order to ensure the sealing performance.

本実施例の電池モジュール1によれば、排出スペースSに排出されるガスの圧力によってカバー部材40が押圧されるときに、ホルダ20から離れる方向にカバー部材40が移動することを規制する折り返し部43が設けられ、折り返し部43と係止部24aとの間に、シール部材60が設けられている。このため、必要なシール性能を確保するために、予めシール部材60に荷重をかけてカバー部材40をホルダ20に組み付ける必要がなく、組み付け作業の作業性を向上させることができる。シール部材60には、単電池10からガスが発生したときにのみ、必要なシール性能を得るための荷重(圧縮力)がかかるため、シール部材60のへたり(塑性変形など)を抑制することができ、シール性能の低下を抑制することができる。   According to the battery module 1 of the present embodiment, when the cover member 40 is pressed by the pressure of the gas discharged into the discharge space S, the folded portion that restricts the movement of the cover member 40 in the direction away from the holder 20. 43, and a seal member 60 is provided between the folded portion 43 and the locking portion 24a. For this reason, in order to ensure the required sealing performance, it is not necessary to apply a load to the sealing member 60 in advance and assemble the cover member 40 to the holder 20, and the workability of the assembling work can be improved. Since the load (compression force) for obtaining the required sealing performance is applied to the seal member 60 only when gas is generated from the unit cell 10, the seal member 60 is prevented from being sag (plastic deformation, etc.). And the deterioration of the sealing performance can be suppressed.

なお、シール部材60は、折り返し部43と係止面24aとの間に配置されていればよいが、例えば、図2及び図3に示すように、折り返し部43と係止面24aとの間の凸部から係止部24に沿って下端面22まで延びるように形成することができる。このように構成することで、金属製のカバー部材40と金属製のホルダ20との絶縁性を確保することができる。   The seal member 60 may be disposed between the folded portion 43 and the locking surface 24a. For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the seal member 60 is disposed between the folded portion 43 and the locking surface 24a. It can be formed so as to extend from the convex portion to the lower end surface 22 along the locking portion 24. By comprising in this way, the insulation of the metal cover member 40 and the metal holder 20 is securable.

また、ホルダ20の上端面23の周縁に段差状の係止部24を形成しているが、これに限るものではない。例えば、ホルダ20の上端面23の周縁をそのまま係止面24aとすることができる。そして、上端面23の周縁と折り返し部43との間にシール部材60を配置することができる。   Moreover, although the step-shaped latching | locking part 24 is formed in the periphery of the upper end surface 23 of the holder 20, it does not restrict to this. For example, the periphery of the upper end surface 23 of the holder 20 can be used as the locking surface 24a. The seal member 60 can be disposed between the periphery of the upper end surface 23 and the folded portion 43.

また、本実施例では、電池モジュール1においてホルダ20が電池モジュール1の下側に設けられ、排出スペースSが電池モジュール1の下方に設けられた態様を一例に示したが、これに限るものではない。例えば、電池モジュール1の上側にホルダ20を設け、排出スペースSが電池モジュール1の上部側に配置されるように構成することもできる。   Further, in the present embodiment, the embodiment in which the holder 20 is provided on the lower side of the battery module 1 and the discharge space S is provided below the battery module 1 in the battery module 1 is illustrated as an example. Absent. For example, the holder 20 may be provided on the upper side of the battery module 1 and the discharge space S may be arranged on the upper side of the battery module 1.

この場合、排出スペースSが位置するホルダ20の上端面23と対向する下端面22側に、係止部24及び係止面24aを設ける。折り返し部43は、カバー部材40がガスの圧力によってZ方向上方へ移動することを規制するように設けられる。そして、折り返し部43の内面とZ方向下方に面する係止面24aとの間に、シール部材60を設ける。このように構成することで、単電池10からのガスの噴出時に、ガス圧によって蓋部41が押される方向と同じ方向に、シール部材60に圧縮力が加わり、必要なシール性能を発揮させることができる。なお、カバー部材40は、単電池10からガスが排出されていない状態(ガスの圧力によって押圧されていない状態)で、排出スペースSが形成された状態を維持するように(蓋部41の内面がホルダ20の上端面23と接触しないように)、ホルダ20に取り付けることができる。   In this case, the locking part 24 and the locking surface 24a are provided on the lower surface 22 side facing the upper surface 23 of the holder 20 where the discharge space S is located. The folded portion 43 is provided so as to restrict the cover member 40 from moving upward in the Z direction due to gas pressure. And the sealing member 60 is provided between the inner surface of the folding | returning part 43, and the latching surface 24a which faces a Z direction downward. With this configuration, when the gas is ejected from the unit cell 10, a compressive force is applied to the seal member 60 in the same direction as the direction in which the lid 41 is pushed by the gas pressure, and the necessary sealing performance is exhibited. Can do. In addition, the cover member 40 maintains the state where the discharge space S is formed in a state where the gas is not discharged from the unit cell 10 (a state where the gas is not pressed by the gas pressure) (the inner surface of the lid portion 41). Can be attached to the holder 20 so as not to contact the upper end surface 23 of the holder 20).

1:電池モジュール、10:単電池、11:上端面(正極端子)、12:下端面(負極端子)、13:弁、20:ホルダ、21:開口部、22:下端面、23:上端面、24:係止部、24a:係止面、30:モジュールケース、40:カバー部材、41:蓋部、42:側壁部、43:折り返し部、44:排出口、51,52:バスバー、60:シール部、S:排出スペース 1: battery module, 10: single cell, 11: upper end surface (positive electrode terminal), 12: lower end surface (negative electrode terminal), 13: valve, 20: holder, 21: opening, 22: lower end surface, 23: upper end surface 24: locking part, 24a: locking surface, 30: module case, 40: cover member, 41: lid part, 42: side wall part, 43: folding part, 44: outlet, 51, 52: bus bar, 60 : Seal part, S: Discharge space

Claims (1)

所定方向に延びて、前記所定方向と直交する平面内で並んで配置された複数の蓄電素子と、
複数の前記蓄電素子それぞれが挿入される複数の開口部を有し、前記所定方向における前記各蓄電素子の一端を保持するホルダと、
前記ホルダとの間に、複数の前記開口部から露出する前記蓄電素子の一端側に設けられた排出弁から排出される前記蓄電素子内で発生したガスの排出スペースを形成するためのカバー部材と、
前記排出スペースをシールするためのシール部材と、を有し、
前記カバー部材は、前記カバー部材が前記排出スペース内に排出された前記ガスの圧力によって押圧される方向において前記排出スペースに面する前記ホルダの第1面と対向する第2面側に設けられ、前記押圧される方向への移動を規制する折り返し部を備え、
前記シール部材は、複数の前記蓄電素子の周囲を取り囲むように前記折り返し部と前記第2面との間に設けられ、前記排出スペースに前記ガスが排出されたときに、前記折り返し部によって前記押圧される方向と同じ方向に圧縮されることを特徴とする蓄電モジュール。
A plurality of power storage elements extending in a predetermined direction and arranged side by side in a plane orthogonal to the predetermined direction;
A plurality of openings into which each of the plurality of power storage elements is inserted, and a holder for holding one end of each power storage element in the predetermined direction;
A cover member for forming a space for discharging gas generated in the electricity storage element that is discharged from a discharge valve provided on one end side of the electricity storage element exposed from the plurality of openings, between the holder and the holder; ,
A sealing member for sealing the discharge space,
The cover member is provided on a second surface side facing the first surface of the holder facing the discharge space in a direction in which the cover member is pressed by the pressure of the gas discharged into the discharge space, A folding portion for restricting movement in the pressed direction;
The seal member is provided between the folded portion and the second surface so as to surround the plurality of power storage elements, and when the gas is discharged into the discharge space, the pressing portion presses the sealing member. The power storage module is compressed in the same direction as the direction in which it is applied.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110741490A (en) * 2017-06-08 2020-01-31 三洋电机株式会社 Battery module
CN114156584A (en) * 2021-11-24 2022-03-08 江西科技学院 Battery fixing device for new energy automobile convenient to dismouting

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009164085A (en) * 2008-01-10 2009-07-23 Hitachi Vehicle Energy Ltd Battery module
JP2010113999A (en) * 2008-11-07 2010-05-20 Hitachi Ltd Power storage module, power storage device, electric motor driving system, and vehicle
WO2014125807A1 (en) * 2013-02-14 2014-08-21 三洋電機株式会社 Battery module

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009164085A (en) * 2008-01-10 2009-07-23 Hitachi Vehicle Energy Ltd Battery module
JP2010113999A (en) * 2008-11-07 2010-05-20 Hitachi Ltd Power storage module, power storage device, electric motor driving system, and vehicle
WO2014125807A1 (en) * 2013-02-14 2014-08-21 三洋電機株式会社 Battery module

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110741490A (en) * 2017-06-08 2020-01-31 三洋电机株式会社 Battery module
CN114156584A (en) * 2021-11-24 2022-03-08 江西科技学院 Battery fixing device for new energy automobile convenient to dismouting
CN114156584B (en) * 2021-11-24 2023-11-24 江西科技学院 Battery fixing device for new energy automobile convenient to dismouting

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